Quel est le dogme central de la biologie moléculaire?

Le dogme central de la biologie moléculaire Il dit que le matériel génétique est transcrit en ARN puis traduit en protéine.

C'est-à-dire que dans cette discipline, on considère que le flux d'informations dans les organismes ne va que dans une seule direction: les gènes sont transcrits dans l'ARN.

Cette approche a été rendue publique en 1971, quelques années après la découverte de la fonction de transmission de la molécule d'acide désoxyribonucléique (ADN).

Francis Crick était le scientifique qui a présenté cette idée décrivant le transfert de l'information génétique en utilisant l'information qui était alors disponible.

En parallèle, Howard Temin a proposé la possibilité qu'un ARN puisse servir à la synthèse de l'ADN, un cas exceptionnel mais possible.

Cette proposition ne prévalait pas parmi la communauté scientifique compte tenu de la popularité du dogme et du fait que ce processus ne serait possible que dans les cellules infectées par certains virus à ARN.

Qu'est-ce que la biologie moléculaire étudie?

Selon le projet du génome humain, la biologie moléculaire est «l'étude de la structure, de la fonction et de la composition de molécules biologiquement importantes».

Plus précisément, la biologie moléculaire étudie la base moléculaire des processus de réplication, de transcription et de traduction du matériel génétique.

Ceux qui se consacrent à la biologie moléculaire tentent de comprendre comment les systèmes cellulaires interagissent en termes de synthèse de l'ADN, de l'ARN et des protéines.

Bien qu'un biologiste moléculaire utilise des techniques propres à son domaine, il les combine à d'autres techniques plus spécifiques à la génétique et à la biochimie.

Une grande partie de sa méthode est quantitative. L'interface de cette discipline et de la technologie de l'information a donc suscité un grand intérêt: la bioinformatique et / ou la biologie computationnelle.

La génétique moléculaire est devenue un sous-domaine très important en biologie moléculaire.

Comment fonctionne le dogme central de la biologie moléculaire?

Pour ceux qui ont défendu cette idée, le processus était le suivant:

Transfert de l'information génétique

Les travaux de Gregor Mendel, en 1865. Ils signifiaient un antécédent du patrimoine génétique qui permet la molécule d'ADN, découverte entre 1868 et 1869 par Friedrich Miescher.

Connaître la structure primaire de l'ADN, a permis de connaître le processus de synthèse de celui-ci et la façon dont l'information génétique est codée.

Réplication de l'ADN

Ensuite, la découverte de la structure secondaire de l’ADN nous a permis de modéliser la structure en double hélice si bien connue de nos jours, mais c’était une révélation à cette époque.

Cette révélation a conduit à l'exploration de la réplication de l'ADN, un processus vital pour la survie des cellules qui consiste en une division par mitose et qui nécessite une réplication préalable permettant la préservation du matériel génétique.

En 1958, Matthew Meselson et Frank Stahl ont affirmé que cette réplication était semi-conservatrice, car l'une des chaînes est préservée et sert de modèle pour synthétiser son complément.

Dans ce processus, des protéines telles que l'ADN polymérase, qui ajoute des nucléotides à la nouvelle chaîne en utilisant l'original comme modèle, interviennent.

Transcription de l'ADN

La découverte et la description de ce processus ont permis de répondre à la question de savoir comment l’ADN et les protéines étaient liés à des endroits autres que les cellules.

La molécule intermédiaire qui a rendu cette relation possible s'est avérée être un acide ribonucléique mature (ARN).

Plus précisément, l'ARN polymérase est la molécule qui prend l'une des chaînes d'ADN de son moule, à partir duquel elle forme une nouvelle molécule d'ARN. Cela se produit après la complémentarité des bases.

C'est-à-dire que c'est un processus dans lequel l'information d'une section d'ADN est reproduite dans un fragment d'ARN messager (ARNm) ...

Le produit de la transcription est une chaîne d'ARN messager mature (ARNm).

Traduction de l'ARN

Dans la phase finale, l'ARN messager mature (ARNm) sert de matrice pour la synthèse des protéines. Ici, les ribosomes interviennent avec les molécules d'ARN de transmission ARNt.

Chaque ribosome interprète un trio d'ARNm de nucléotides, appelé codon, et complète l'anticodon que possède chaque ARNt.

Cet ARNt emporte avec lui l'acide aminé qui s'intégrera dans la chaîne polypeptidique, de sorte qu'il se plie dans la conformation correcte.

Dans les cellules procaryotes, la transcription et la traduction peuvent se produire ensemble, alors que dans les cellules eucaryotes, la transcription se produit dans le noyau cellulaire et la traduction se produit dans le cytoplasme.

Surmonter le dogme

Dans les années 1960, on avait vu que certains virus favorisaient la cellule pour "retrotranscrire" l'ARN en ADN.

Tel était le cas de la protéine transcriptase inverse (RT), responsable de l'utilisation de la matrice d'ARN du VIH pour synthétiser un double brin d'ADN proviral afin de l'intégrer dans l'ADN cellulaire.

Cette protéine est actuellement utilisée dans les laboratoires et a reçu le prix Nobel de médecine en 1975 à Howard Temin, David Baltimore et Renato Dulbecco.

D'autre part, il existe d'autres virus constitués d'ARN, capables de synthétiser une chaîne d'ARN de celle qu'ils possèdent déjà.

Une autre cause possible de cette altération peut être trouvée dans les défauts des séquences régulatrices des gènes affectant l'expression de la protéine et le processus de transcription d'un ou plusieurs gènes.

Ces découvertes ont été à la base de nombreuses recherches dans le domaine de la biologie moléculaire, telles que celles liées aux maladies cancéreuses, aux maladies neurodégénératives ou à la biologie synthétique.

En bref, le principe central de la biologie moléculaire était une tentative d’expliquer comment fonctionne le flux d’informations génétiques dans un organisme.

J'essaie celui-ci qui a été surmonté, après plusieurs années de recherches scientifiques qui ont permis d'offrir une explication plus proche de la réalité.

Références

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